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Bovine ephemeral fever virus triggers autophagy enhancing virus replication via upregulation of the Src/JNK/AP1 and PI3K/Akt/NF-κB pathways and suppression of the PI3K/Akt/mTOR pathway.
Veterinary Research ( IF 4.4 ) Pub Date : 2019-10-10 , DOI: 10.1186/s13567-019-0697-0
Ching-Yuan Cheng , Hsu-Hung Tseng , Hung-Chuan Chiu , Ching-Dong Chang , Brent L. Nielsen , Hung-Jen Liu

Autophagy plays an important role in cellular response to pathogens. However, the impact of the autophagy machinery on bovine ephemeral fever virus (BEFV) infection is not yet determined. A recent study in our laboratory demonstrated that BEFV triggers simultaneously the PI3K/Akt/NF-κB and Src/JNK-AP1 pathways in the stage of virus binding to enhance virus entry. In this work, we report that BEFV induces autophagy via upregulation of the PI3K/Akt/NF-κB and Src/JNK/AP1 pathways in the early to middle stages of infection and suppresses the PI3K/Akt/mTOR pathway at the late stage of infection. To activate NF-κB, BEFV promotes degradation of IκBα and activates Akt to stimulate NF-κB translocation into the nucleus. Immunoprecipitation assays revealed that BEFV disrupts Beclin 1 and Bcl-2 interaction by JNK-mediated Bcl-2 phosphorylation, thereby activating autophagy. Overexpression of Bcl-2 reversed the BEFV-induced increase in the LC3 II levels. Suppression of autophagy either by knockdown of autophagy-related genes with shRNAs or treatment with a pharmacological inhibitor 3-MA reduced BEFV replication, suggesting that BEFV-induced autophagy benefits virus replication. Our results revealed that the BEFV M protein is one of the viral proteins involved in inducing autophagy via suppression of the PI3K/Akt/mTORC1 pathway. Furthermore, degradation of p62 was observed by immunoblotting, suggesting that BEFV infection triggers a complete autophagic response. Disruption of autophagosome-lysosome fusion by depleting LAMP2 resulted in reduction of virus yield, suggesting that formation of autolysosome benefits virus production.

中文翻译:

牛短暂性发热病毒通过上调Src / JNK / AP1和PI3K / Akt /NF-κB通路并抑制PI3K / Akt / mTOR通路来触发自噬,从而增强病毒复制。

自噬在细胞对病原体的反应中起重要作用。但是,自噬机制对牛短暂性发热病毒(BEFV)感染的影响尚未确定。我们实验室的一项最新研究表明,在病毒结合阶段,BEFV会同时触发PI3K / Akt /NF-κB和Src / JNK-AP1途径,从而增强病毒的进入。在这项工作中,我们报道了在感染的早期到中期,BEFV通过上调PI3K / Akt /NF-κB和Src / JNK / AP1途径诱导自噬,并在感染后期抑制PI3K / Akt / mTOR途径。感染。为了激活NF-κB,BEFV促进IκBα降解并激活Akt刺激NF-κB转运入细胞核。免疫沉淀分析表明,BEFV通过JNK介导的Bcl-2磷酸化破坏Beclin 1和Bcl-2的相互作用,从而激活自噬。Bcl-2的过表达逆转了BEFV诱导的LC3 II水平的增加。通过使用shRNA敲除自噬相关基因来抑制自噬或用药理抑制剂3-MA抑制BEFV复制,这表明BEFV诱导的自噬有益于病毒复制。我们的结果表明,BEFV M蛋白是通过抑制PI3K / Akt / mTORC1途径诱导自噬的病毒蛋白之一。此外,通过免疫印迹观察到p62的降解,表明BEFV感染触发了完全的自噬反应。通过消耗LAMP2破坏自噬酶体-溶酶体融合导致病毒产量降低,这表明自溶酶体的形成有利于病毒生产。Bcl-2的过表达逆转了BEFV诱导的LC3 II水平的增加。通过使用shRNA敲除自噬相关基因来抑制自噬或用药理抑制剂3-MA抑制BEFV复制,这表明BEFV诱导的自噬有益于病毒复制。我们的结果表明,BEFV M蛋白是通过抑制PI3K / Akt / mTORC1途径诱导自噬的病毒蛋白之一。此外,通过免疫印迹观察到p62的降解,表明BEFV感染触发了完全的自噬反应。通过消耗LAMP2破坏自噬酶体-溶酶体融合导致病毒产量降低,这表明自溶酶体的形成有利于病毒生产。Bcl-2的过表达逆转了BEFV诱导的LC3 II水平的增加。通过使用shRNA敲除自噬相关基因来抑制自噬或用药理抑制剂3-MA抑制BEFV复制,这表明BEFV诱导的自噬有益于病毒复制。我们的结果表明,BEFV M蛋白是通过抑制PI3K / Akt / mTORC1途径诱导自噬的病毒蛋白之一。此外,通过免疫印迹观察到p62的降解,表明BEFV感染触发了完全的自噬反应。通过消耗LAMP2破坏自噬酶体-溶酶体融合导致病毒产量降低,这表明自溶酶体的形成有利于病毒生产。通过使用shRNA敲除自噬相关基因来抑制自噬或用药理抑制剂3-MA抑制BEFV复制,这表明BEFV诱导的自噬有益于病毒复制。我们的结果表明,BEFV M蛋白是通过抑制PI3K / Akt / mTORC1途径诱导自噬的病毒蛋白之一。此外,通过免疫印迹观察到p62的降解,表明BEFV感染触发了完全的自噬反应。通过消耗LAMP2破坏自噬酶体-溶酶体融合导致病毒产量降低,这表明自溶酶体的形成有利于病毒生产。通过使用shRNA敲除自噬相关基因来抑制自噬或用药理抑制剂3-MA抑制BEFV复制,这表明BEFV诱导的自噬有益于病毒复制。我们的结果表明,BEFV M蛋白是通过抑制PI3K / Akt / mTORC1途径诱导自噬的病毒蛋白之一。此外,通过免疫印迹观察到p62的降解,表明BEFV感染触发了完全的自噬反应。通过消耗LAMP2破坏自噬酶体-溶酶体融合导致病毒产量降低,这表明自溶酶体的形成有利于病毒生产。我们的结果表明,BEFV M蛋白是通过抑制PI3K / Akt / mTORC1途径诱导自噬的病毒蛋白之一。此外,通过免疫印迹观察到p62的降解,表明BEFV感染触发了完全的自噬反应。通过消耗LAMP2破坏自噬酶体-溶酶体融合导致病毒产量降低,这表明自溶酶体的形成有利于病毒生产。我们的结果表明,BEFV M蛋白是通过抑制PI3K / Akt / mTORC1途径诱导自噬的病毒蛋白之一。此外,通过免疫印迹观察到p62的降解,表明BEFV感染触发了完全的自噬反应。通过消耗LAMP2破坏自噬酶体-溶酶体融合导致病毒产量降低,这表明自溶酶体的形成有利于病毒生产。
更新日期:2019-10-10
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